Helmholtz-Gemeinschaft

Ergebnisse & Diskussion
Zweiphasensystemen, wurde dabei der Abwesenheit von Turbulenzen in der wässrigen Phase
und dem minimalen direkten Kontakt der eingeschlossenen BAL mit einer wässrigorganischen
Grenzfläche zugesprochen (Ansorge-Schumacher et al., 2006). Aufgrund der
bisherigen Ergebnisse in dieser Arbeit erscheint dies als Ursache der Stabilisierung eher
unwahrscheinlich. Eher denkbar ist die Blockierung einer Bindeposition der Aldehyde am
Enzym durch den Einschluss in die Gelmatrix oder eine geringere Flexibilität des Enzyms,
welche größere strukturelle Konformationsänderungen nicht oder nur langsam zulässt. Dass
aber auch durch den Einschluss der BAL in der Gelmatrix die Substratinaktivierung immer
noch eine Rolle spielt, zeigt der Vergleich der Prozessstabilität bei doppelter Substratkonzentration.
Mit einer intrinsischen 3-Furaldehydkonzentration von 10,8 mM in den PVA-
Kügelchen, wurde eine fast doppelt so schnelle Inaktivierung beobachtet wie zuvor (t 1/2 : 52 h)
(Ansorge-Schumacher et al., 2006). Demgegenüber konnte mittels BSA Zusatz in die
wässrige Phase eines Zweiphasensystems oder Senkung der Temperatur, keine entscheidende
Stabilisierung der BAL unter Prozessbedingungen erreicht werden (Kühl, 2009).
Mit den bisherigen Ergebnissen aus der vorliegenden Arbeit sind reaktionstechnische sowie
enzymtechnische Modifizierungen denkbar, welche auch in Reaktionssystemen mit einer
großen wässrigen Phase zu einer Stabilisierung der BAL gegenüber ihren Substraten führen
könnten. In den folgenden Kapiteln sollen verschiedene mögliche Inaktivierungshypothesen
und Stabilisierungsansätze überprüft werden.
4.3.1 Vergleich von Aktivität und Stabilität der BAL gegenüber aromatischen
Aldehyden bei verschiedenen pH-Werten
Generell kann eine Stabilisierung der BAL gegenüber aromatischen Aldehyden bereits durch
eine Senkung des Puffer-pH-Werts erreicht werden (Kapitel 4.2.2). So könnte eine Anpassung
der Reaktionsbedingungen zur Stabilisierung der BAL unter Prozessbedingungen führen. Da
eine Veränderung des pH-Werts aber auch immer Einfluss auf die Aktivität eines Enzyms hat,
sollte diese Möglichkeit für die Anwendung überprüft werden. Die Angaben für die
spezifische Aktivität der BAL in der Literatur beziehen sich meist auf die Ligase- und
Lyasereaktion mit Benzaldehyd. Je nach Bedingungen, Testsystem, Substrat und manchmal
auch Enzymcharge können die spezifischen Aktivitäten sowie die kinetischen Parameter
variieren (vgl. Kapitel 1.5).
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